河流营养物质输入及结构变化对河口富营养化潜力的影响

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河口是连接陆地-海洋的一个关键区域,具有重要的生态系统服务价值。然而,随着经济快速发展,河口接纳了越来越多来自于流域等的营养物质,导致河口生态系统的富营养化潜力大大增加。本研究利用沿海富营养化潜力指数(index of coastal eutrophication potential, ICEP)量化河流输入对九龙江河口所产生的影响,特别是对富营养化指标的年度和季节性变化动态进行了分析。结果表明,九龙江河口区DIN和DIP浓度年均值均呈波动性增长,自1980s以来九龙江河口营养负荷的发生了较显著变化,1980s—2006年期间DIN通量平均值为3.967×10~3 t/a,而2006—2020年期间增加到2.924×10~4 t/a,增长了637.14%,其中最高值达8.279×10~4 t/a。两个时期DIP通量平均值分别为1.131×10~2 t/a和2.282×10~2 t/a,增长了101.87%,其中最高值达6.128×10~2 t/a。河流的营养通量和营养结构均发生了明显变化。2006年以后,超过90%的年份N-ICEP处于正值区间,而PICEP均处于负值。在季节变化上,河口生态系统的富营养化风险冬季低,夏季高。河口叶绿素a浓度与N-ICEP、P-ICEP均呈显著正相关,河口的硅藻丰度与N-ICEP和P-ICEP呈负相关关系,但P-ICEP对叶绿素a浓度的贡献高于N-ICEP,表明河口生态系统初级生产力总体上受到磷限制,但具有季节性差异,其中夏、秋季受P、Si共同限制。在应对处理富营养化问题时需要考虑季节因素,ICEP直接反应了N、P、Si比例平衡状态和生态效应,在未来可持续管理目标下,可以考虑将该指数作为生态目标纳入河口和流域的管理决策中。
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